感生电动势的求法 感生电动势的严谨求法是求法拉第电磁感应定律的微分方程(*即= -).在一般的情形下.解这个方程有一定的难度.但是.具有相对涡旋中心的轴对称性.根据这种对称性解体则可以是问题简化. [例题5]半径为R的无限长螺线管.其电流随时间均匀增加时.其内部的磁感应强度也随时间均匀增加.由于“无限长 的原因.其外部的有限空间内可以认为磁感应强度恒为零.设内部= k .试求解管内.外部空间的感生电场. [解说]将B值变化等效为磁感线变密或变疏.并假定B线不能凭空产生和消失.在将B值增加等效为B线向“中心 会聚.B值减小等效为B线背离“中心 扩散. (1)内部情形求解.设想一个以“中心 为圆心且垂直B线的圆形回路.半径为r .根据运动的相对性.B线的会聚运动和导体向外“切割 B线是一样的.而且.导体的每一段切割的“速度 都相同.因此.电动势也相等.根据E = 知.回路上各处的电场强度应相等(只不过电场线是曲线.而且是闭合的). 由ε总 = πr2 和 E = 得 E = 显然.撤去假想回路.此电场依然存在. (2)外部情形求解.思路类同(1).只是外部“假想回路 的磁通量不随“回路 的半径增大而改变.即 φ=πR2B 由ε总 = πR2 和 E′= 得 E = [答案]感生电场线是以螺线管轴心为圆心的同心圆.具体涡旋方向服从楞次定律.感生电场强度的大小规律可以用图10-12表达. [说明]本题的解答中设置的是一个特殊的回路.才会有“在此回路上感生电场大小恒定 的结论.如果设置其它回路.E = 关系不可用.用我们现有的数学工具将不可解.当然.在启用高等数学工具后.是可以的出结论的.而且得出的结论和“特殊回路 的结论相同. [学员思考]如果在螺线管内.外分别放置两段导体CD和EF .它们都是以螺线管轴线为圆心.且圆心角为θ的弧形.试求这两段导体两端的电势差. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2013?河南模拟)关于以下物理学家和他们的贡献的叙述正确的是(  )

查看答案和解析>>

当线圈中的磁通量发生变化时,则(  )
A、线圈中一定有感应电动势产生B、线圈中一定有感应电流产生C、感生电动势的大小与磁通量的变化大小成正比D、产生的感生电动势的大小与线圈的电阻有关

查看答案和解析>>

一台小型交流发电机,其矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动.已知线圈共有1000匝.线圈转动的过程中,穿过每匝线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示,则该发电机发出的交流电频率为_______Hz,产生感生电动势的有效值为_______V.

查看答案和解析>>

如图所示,匀强磁场的磁感强度为0.5T,边长为20cm的正方形线圈abcd共20匝.绕对称轴OO′(垂直于磁感线)匀速转动,转速n=120r/min.在转动过程中,感生电动势的最大值是       V,穿过线圈平面的磁通量变化率的最大值是               Wb/s,从图示位置算起,转过90°的过程中,平均感生电动势是                  V.

查看答案和解析>>

一台小型交流发电机,其矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动.已知线圈共有1000匝.线圈转动的过程中,穿过每匝线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示,则该发电机发出的交流电频率为_______Hz,产生感生电动势的有效值为_______V.

查看答案和解析>>


同步练习册答案